CN116134262A - 二次电池电极浆料涂布装置及使用其的电极浆料涂布方法 - Google Patents

二次电池电极浆料涂布装置及使用其的电极浆料涂布方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种涂布二次电池的电极浆料的装置及涂布电极浆料的方法,包括双重结构的浆料传输管,浆料传输管包括第一管和第二管,使得当储存在浆料槽中的电极浆料传输至狭缝模头时,电极浆料的温度能够保持恒定。因此,电极浆料被均匀地施加至集流体,使得能够降低电极制造中的缺陷率。

Description

二次电池电极浆料涂布装置及使用其的电极浆料涂布方法
技术领域
本申请要求基于2021年8月27日提交的韩国专利申请第10-2021-0113571号的优先权的权益,该韩国专利申请文献中公开的全部内容被并入作为本申请的一部分。
本发明涉及一种涂布二次电池的电极浆料的装置及使用该装置涂布电极浆料的方法。
背景技术
随着技术发展和对移动装置的需求增加,对作为能源的二次电池的需求迅速增加,在这些二次电池之中,已对具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池进行了大量研究并且锂二次电池已被商业化和广泛使用。
目前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。这种单位电池单元的工作电压范围在从大约2.5V至4.2V的范围内。因此,当需要高于上述范围的输出电压时,可将多个电池单元串联连接以形成电池组。或者,根据电池组所需的充电/放电容量,可将多个电池单元并联连接以形成电池组。因此,根据所需的输出电压或充电/放电容量,可不同地设定电池组中包括的电池单元的数量。
作为这种二次电池的电池单元,特别是,作为锂二次电池的电池单元,通常形成为其中电极组件被锂电解质浸渍的结构,电极组件包括含有锂过渡金属氧化物作为电极活性材料的正极、含有碳类活性材料的负极、以及隔膜。
通常通过在金属箔上施加电极浆料来制造电池单元的电极。通过将有机溶剂与由电极活性材料、导电材料、以及用于粘附到电极箔的粘合剂构成的电极混合物混合来制备电极浆料。在此,主要使用锂钴类氧化物、锂锰类氧化物、锂镍类氧化物和锂复合氧化物作为正极活性材料,并且主要使用碳类材料作为负极活性材料。
此外,电池单元的电极通常如下形成,即,将活性材料、导电材料和粘合剂分散在溶剂中以制备浆料,然后将浆料直接施加至集流体,或者将浆料施加至单独的支撑体的上部后将从支撑体剥离的膜层压在集流体上。之后,将电极卷绕成卷形状,然后通过电极干燥装置去除残留的溶剂和残留的水分。
在这种情况下,在施加浆料的过程中,当浆料的温度较高时,所施加的浆料被密集地施加在中央部分,而当浆料的温度较低时,所施加的浆料被密集地施加到两侧。因此,施加至集流体的浆料的量,即,施加的浆料的高度根据浆料的温度而变得不均匀,从而存在制造出具有不均匀的碾压率和不均匀的碾压密度的电极的问题。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种能够在施加浆料的过程中保持电极浆料的温度恒定的涂布电极浆料的装置以及使用该装置涂布电极浆料的方法。
技术方案
本发明涉及一种涂布电极浆料的装置。在本发明的一个实施方式中,提供了一种涂布电极浆料的装置,所述装置包括:浆料槽,所述浆料槽配置为储存电极浆料;狭缝模头,所述狭缝模头配置为将储存在所述浆料槽中的电极浆料排放至集流体;以及浆料传输管,所述浆料传输管配置为将储存在所述浆料槽中的电极浆料传输至所述狭缝模头。所述浆料传输管可具有真空双管结构,所述真空双管结构包括:第一管,所述第一管与所述浆料槽和所述狭缝模头流体地连接;和第二管,所述第二管设置为与所述第一管的外壁分开预定间隔并且配置为在所述第一管与所述第二管之间形成真空空间。
在本发明的另一个实施方式中,提供了一种使用上述涂布电极浆料的装置涂布电极浆料的方法。根据本发明的涂布电极浆料的方法可包括以下步骤:通过所述狭缝模头将电极浆料排放至沿涂布方向(MD)移动的集流体并将电极浆料施加至所述集流体;以及干燥施加至所述集流体的电极浆料。在施加电极浆料的步骤中,当施加至所述集流体的电极浆料以宽度方向(TD)为基准分为中央部分以及所述中央部分两侧的外周部分时,所述中央部分与所述外周部分之间的厚度差可小于或等于5%。
有益效果
根据本发明,涂布二次电池的电极浆料的装置及涂布二次电池的电极浆料的方法包括双重结构的浆料传输管,浆料传输管包括第一管和第二管,使得当储存在浆料槽中的电极浆料传输至狭缝模头时,电极浆料的温度能够保持恒定。
因此,电极浆料被均匀地施加至集流体,使得能够降低电极制造中的缺陷率。
附图说明
图1是图解根据本发明的包括浆料传输管的涂布二次电池的电极浆料的装置的示意图。
图2是图解浆料传输管的剖面图。
图3是图解根据本发明的包括浆料传输管的涂布二次电池的电极浆料的装置的示意图。
图4是图解浆料传输管的剖面图。
图5是图解根据本发明的包括浆料传输管的涂布二次电池的电极浆料的装置的示意图。
图6是图解浆料传输管的剖面图。
具体实施方式
本发明涉及一种涂布电极浆料的装置。在本发明的一个实施方式中,提供了一种涂布电极浆料的装置,该装置包括:浆料槽,浆料槽配置为储存电极浆料;狭缝模头,狭缝模头配置为将储存在浆料槽中的电极浆料排放至集流体;以及浆料传输管,浆料传输管配置为将储存在浆料槽中的电极浆料传输至狭缝模头。在这种情况下,浆料传输管具有真空双管结构,真空双管结构包括:第一管,第一管与浆料槽和狭缝模头流体地连接;和第二管,第二管设置为与第一管的外壁分开预定间隔并且配置为在第一管与第二管之间形成真空空间。
在另一示例中,浆料传输管可进一步包括围绕第一管的外周表面的绝缘构件。
在又一示例中,浆料传输管可包括位于第一管与第二管之间并且配置为围绕第一管的第三管,并且浆料传输管可具有在第一管与第三管之间引入流体的结构。
在一具体示例中,浆料传输管可进一步包括:流体供应部,流体供应部与第三管流体地连接并且配置为在第一管与第三管之间供应流体;和温度控制器,温度控制器配置为控制被供应在第一管与第三管之间的流体的温度。
此外,温度控制器可将引入到第一管与第三管之间的流体的温度控制在20℃至30℃的范围内。
此外,狭缝模头可进一步包括温度传感器,温度传感器配置为测量传输到狭缝模头中或从狭缝模头排放的电极浆料的温度。
另外,在浆料传输管中,第二管可具有在第二管的一侧形成有能够打开/关闭的空气出入口的结构。
此外,根据本发明的涂布电极浆料的装置可进一步包括:涂布辊,涂布辊配置为支撑并传输集流体;和干燥室,干燥室配置为干燥施加至集流体的电极浆料。
此外,浆料传输管可进一步包括供给泵,供给泵配置为将储存在浆料槽中的电极浆料供应至狭缝模头。
此外,本发明提供了一种使用上述涂布电极浆料的装置涂布电极浆料的方法。在一个示例中,根据本发明的涂布电极浆料的方法包括以下步骤:通过狭缝模头将电极浆料排放至沿涂布方向MD移动的集流体并将电极浆料施加至集流体;以及干燥施加至集流体的电极浆料。在这种情况下,在施加电极浆料的步骤中,当施加至集流体的电极浆料以宽度方向TD为基准分为中央部分以及中央部分两侧的外周部分时,中央部分与外周部分之间的厚度差可小于或等于5%。
此外,施加电极浆料的步骤包括通过浆料传输管将储存在浆料槽中的电极浆料传输至狭缝模头的步骤。另外,在将电极浆料传输至狭缝模头的步骤中,电极浆料的温度可被控制在20℃至30℃的范围内。
优选实施方式的详细描述
本发明可修改为各种形式并且可具有各种实施方式,因此将详细描述具体实施方式。
然而,这些实施方式不应理解为将本发明限制到具体的实施方式,而是应解释为包括落入本发明的精神和技术范围内的所有修改、等同或替换。
在本发明中,术语“包括”、“具有”等用于指明存在本文描述的特征、数量、步骤、操作、部件、元件或它们的组合,并且它们不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、部件、元件或它们的组合。
此外,在本发明中,当层、膜、区域、板等的一部分被描述为在另一部分“上”时,这不仅包括一部分“直接”在另一部分“上”的情况,而且还包括在一部分与另一部分之间存在又一部分的情况。反过来,当层、膜、区域、板等的一部分被描述为在另一部分“下方”时,这不仅包括一部分“直接”在另一部分“下方”的情况,而且还包括在一部分与另一部分之间存在又一部分的情况。此外,在本申请中,设置在“上”不仅可包括设置在上部的情况,而且还可包括设置在下部的情况。
在本发明中,“真空双管”是指配置为将储存在浆料槽中的电极浆料传输至狭缝模头的浆料传输管,并且是指包括第一管和第二管的结构。更具体地,在本发明中,真空双管包括与浆料槽和狭缝模头流体地连接的第一管、和设置为与第一管的外壁(外周表面)分开预定间隔的第二管。在这种情况下,在第一管与第二管之间形成真空空间,使得本发明中的浆料传输管可形成真空双管结构。
另外,本发明的浆料传输管包括在第一管与第二管之间的真空空间,使得传输至第一管的流路的电极浆料不会受到环境温度的影响。因此,当储存在浆料槽中的电极浆料传输至狭缝模头时,根据本发明的涂布电极浆料的装置可保持电极浆料的温度恒定。
下文中,将参照附图详细描述根据本发明的涂布二次电池的电极浆料的装置及使用该装置涂布电极浆料的方法。
[第一实施方式]
根据本发明第一实施方式,提供了一种包括浆料传输管的涂布二次电池的电极浆料的装置。
涂布电极浆料的装置
图1是图解根据本发明的包括浆料传输管的涂布二次电池的电极浆料的装置的示意图,图2是图解浆料传输管的剖面图。
参照图1和图2,根据本发明的涂布电极浆料的装置100包括:浆料槽110,浆料槽110配置为储存电极浆料;狭缝模头120,狭缝模头120配置为将储存在浆料槽110中的电极浆料S排放至集流体C;以及浆料传输管130,浆料传输管130配置为将储存在浆料槽110中的电极浆料S传输至狭缝模头120。
在这种情况下,浆料传输管130具有真空双管结构,真空双管结构包括:第一管131,第一管131与浆料槽110和狭缝模头120流体地连接;和第二管132,第二管132设置为与第一管131的外壁分开预定间隔并且配置为在第一管131与第二管132之间形成真空空间133。
在本发明中,“真空双管”是指配置为将储存在浆料槽110中的电极浆料传输至狭缝模头120的浆料传输管130,并且是指包括第一管131和第二管132的结构。更具体地,在本发明中,真空双管包括:第一管131,第一管131与浆料槽110和狭缝模头120流体地连接;和第二管132,第二管132设置为与第一管131的外壁(外周表面)分开预定间隔。在这种情况下,在第一管131与第二管132之间形成真空空间133,使得浆料传输管130形成真空双管结构。
另外,本发明的浆料传输管130包括在第一管131与第二管132之间的真空空间133,使得传输至第一管131的流路的电极浆料S不会受到环境温度的影响。因此,当储存在浆料槽110中的电极浆料S传输至狭缝模头120时,根据本发明的涂布电极浆料的装置100可保持电极浆料S的温度恒定。
常规地,在将电极浆料S施加至集流体C的过程中,当电极浆料S的温度高于设定温度时,施加至集流体C的电极浆料S被密集地施加在中央部分,而当电极浆料S的温度低于设定温度时,电极浆料S被密集地施加到两侧。因此,施加至集流体C的电极浆料S的量,即,施加至集流体C的电极浆料S的高度根据电极浆料S的温度而变得不均匀,从而存在制造出具有不均匀的碾压率和不均匀的碾压密度的电极的问题。
如上所述,本发明包括具有由第一管131和第二管132形成的双重结构的浆料传输管130,使得当储存在浆料槽110中的电极浆料S传输至狭缝模头120时,电极浆料S的温度可保持恒定。因此,根据本发明,电极浆料S被均匀地施加至集流体C,使得可降低电极制造中的缺陷率。
浆料传输管130的第二管132被固定为与第一管131的外侧分开预定间隔,使得在第一管131与第二管132之间形成真空空间133。
特别是,可在第二管132的一侧形成能够打开/关闭的空气出入口(未示出)。特别是,使用单独的真空泵通过第二管132的空气出入口将真空空间133内的空气排放到外部,然后密封空气出入口,使得真空空间133可变成真空状态。特别是,在通过空气出入口去除残留在真空区域中的空气之后,密封空气出入口,使得可增加第一管131与第二管132之间的真空空间133的真空度。
真空空间133防止第一管131直接暴露于外部空气并且在外部空气与第一管131之间形成真空层,使得第一管131的温度较少受外部温度的影响而保持温度恒定,因而第一管131内的温度变化变小。
另外,虽然未在附图中示出,但是可在空气出入口处进一步包括与真空区域流体地连接的连接管。此外,连接管可进一步包括配置为使真空区域内的空气沿一个方向移动的止回阀。止回阀可将真空区域的空气排放到外部,使得真空区域变为真空。
在此,“流体地连接”是指管彼此连通,可指空气出入口和连接管物理地连接。
狭缝模头120的结构没有特别限制。例如,虽然图中未示出,但狭缝模头120可包括:被供应从浆料传输管130传输的电极浆料的狭缝、和配置为将经过狭缝的电极浆料S朝向集流体C排放的排放口。
此外,浆料传输管130可进一步包括供给泵160,供给泵160配置为将储存在浆料槽110中的电极浆料S供应至狭缝模头120。供给泵160可连接至浆料槽110,以将电极浆料S供应至狭缝模头120。可根据供给泵160的转数控制电极浆料S的供应量。
此外,根据本发明的涂布电极浆料的装置100可进一步包括:涂布辊140,涂布辊140配置为支撑并传输集流体C;和干燥室150,干燥室150配置为干燥施加至集流体C的电极浆料S。
干燥室150可干燥涂布有电极浆料S的集流体C,以完成电极板。集流体C通过传输装置被容纳在干燥室150中,并且在穿过干燥室150的期间,干燥室150可形成为具有能够彻底干燥电极浆料S的长度。
通过引导辊141给集流体C提供恒定的张力。可通常使用金属片,例如,已知的金属箔作为集流体C。可使用铝、镍等作为集流体C的正极板。可使用铜、镍、不锈钢等作为集流体C的负极板。优选地,可使用铝箔作为正集流体,可使用铜箔作为负集流体。
在根据本发明的涂布电极浆料的装置100中,浆料槽110可包括用于储存电极浆料的储存槽、传输槽、和供应槽。在一个示例中,涂布电极浆料的装置100可使用泵将混合的电极浆料从混合器供应至储存槽,并且将储存在储存槽中的电极浆料供应至传输槽。此外,为了利用传输至传输槽的电极浆料涂布集流体,装置100可将电极浆料不断地供给至供应槽。另外,每个槽可进一步包括用于控制电极浆料的温度的温度控制器。
在这种情况下,这些槽彼此流体地连接并且可通过上述浆料传输管130连接。因此,当电极浆料传输至狭缝模头120时,电极浆料的温度可保持恒定。
由于以上结构,当储存在浆料槽110中的电极浆料S传输至狭缝模头120时,根据本发明的涂布电极浆料的装置100可保持电极浆料S的温度恒定。
因此,根据本发明的涂布电极浆料的装置100可将电极浆料S均匀地施加至集流体C,使得可降低电极制造中的缺陷率。
[第二实施方式]
根据本发明第二实施方式,提供了一种包括浆料传输管的涂布二次电池的电极浆料的装置。
涂布电极浆料的装置
图3是图解根据本发明的包括浆料传输管的涂布二次电池的电极浆料的装置的示意图,图4是图解浆料传输管的剖面图。
参照图3和图4,根据本发明的涂布电极浆料的装置200包括:浆料槽210,浆料槽210配置为储存电极浆料;狭缝模头220,狭缝模头220配置为将储存在浆料槽210中的电极浆料S排放至集流体C;以及浆料传输管230,浆料传输管230配置为将储存在浆料槽210中的电极浆料S传输至狭缝模头220。
在这种情况下,浆料传输管230具有真空双管结构,真空双管结构包括:第一管231,第一管231与浆料槽210和狭缝模头220流体地连接;和第二管232,第二管232设置为与第一管231的外壁分开预定间隔并且配置为在第一管231与第二管232之间形成真空空间233。
在本发明中,真空空间233防止第一管231直接暴露于外部空气并且在外部空气与第一管231之间形成真空层,使得第一管231的温度较少受外部温度的影响而保持温度恒定,因而第一管231内的温度变化变小。
此外,根据本发明的涂布电极浆料的装置200的浆料传输管230进一步包括绝缘构件234。更具体地,浆料传输管230可进一步包括围绕第一管231的外周表面的绝缘构件234。
绝缘构件234可由泡沫材料制成并且形成为围绕第一管231的外周表面。绝缘构件234可由聚氨酯泡沫形成。
由于以上结构,当储存在浆料槽210中的电极浆料S传输至狭缝模头220时,根据本发明的涂布电极浆料的装置200可保持电极浆料S的温度恒定。
因此,根据本发明的涂布电极浆料的装置200可将电极浆料S均匀地施加至集流体C,使得可降低电极制造中的缺陷率。
[第三实施方式]
根据本发明第三实施方式,提供了一种包括浆料传输管的涂布二次电池的电极浆料的装置。
涂布电极浆料的装置
图5是图解根据本发明的包括浆料传输管的涂布二次电池的电极浆料的装置的示意图,图6是图解浆料传输管的剖面图。
参照图5和图6,根据本发明的涂布电极浆料的装置300包括:浆料槽310,浆料槽310配置为储存电极浆料;狭缝模头320,狭缝模头320配置为将储存在浆料槽310中的电极浆料S排放至集流体C;以及浆料传输管330,浆料传输管330配置为将储存在浆料槽310中的电极浆料S传输至狭缝模头320。
在这种情况下,浆料传输管330具有真空双管结构,真空双管结构包括:第一管331,第一管331与浆料槽310和狭缝模头320流体地连接;和第二管332,第二管332,第二管332设置为与第一管331的外壁分开预定间隔并且配置为在第一管331与第二管332之间形成真空空间333。
在本发明中,真空空间333防止第一管331直接暴露于外部空气并且在外部空气与第一管331之间形成真空层,使得第一管331的温度较少受外部温度的影响而保持温度恒定,因而第一管331内的温度变化变小。
在根据本发明的涂布电极浆料的装置300中,浆料传输管330可包括位于第一管331与第二管332之间并且围绕第一管331的第三管335。此外,可提供在第一管331与第三管335之间引入流体的结构。
此外,根据本发明的涂布电极浆料的装置300可进一步包括:流体供应部336,流体供应部336与第三管335流体地连接并且配置为在第一管331与第三管335之间供应流体;和温度控制器337,温度控制器337配置为控制被供应在第一管331与第三管335之间的流体的温度。
流体供应部336可以是通常的流体泵。此外,虽然未在图中示出,但可在第三管335与流体供应部336之间包括流体控制阀(未示出),以控制引入到第一管331与第三管335之间的流体的量。
温度控制器337可以是加热器或冷却器,可通过将温度传感器附接至狭缝模头320来检测传输到狭缝模头320中的电极浆料的温度,并且可容易控制传输到浆料传输管330中的电极浆料的温度。
另外,虽然未在附图中示出,但是第三管335和流体供应部336可彼此连接以允许流体循环。例如,第三管335可具有形成有流体入口和流体出口的结构,并且流体供应部336可流体地连接以允许流体通过流体入口和流体出口循环。
另外,引入到第一管331与第三管335之间的流体可以是液态或凝胶态。例如,流体可以是传热流体(Heat transfer fluid),或者可以是水。在具体实施方式中,通过在第一管331与第三管335之间填充传热流体或水,传输到第一管331中的电极浆料的温度可保持恒定。第一管可以是导热金属管。
特别是,温度控制器337可将引入到第一管331与第三管335之间的流体的温度控制在20℃至30℃的范围内,特别是,控制在21℃至28℃、23℃至27℃、或24℃至26℃的范围内。例如,流体的温度可控制在25℃的平均温度。温度控制器337可控制第一管331与第三管335之间的流体的温度,从而控制要在第一管331中传输的电极浆料S的温度。具体地,当电极浆料S的温度过高时,施加至集流体C的电极浆料S可被密集地施加在中央部分,而当电极浆料S的温度过低时,施加至集流体C的电极浆料S可被密集地施加到两侧。因此,电极浆料的温度可控制在20℃至30℃的范围内。
此外,根据本发明的涂布电极浆料的装置300可进一步包括温度传感器(未示出)。更具体地,温度传感器可包括在狭缝模头中。例如,狭缝模头320可进一步包括温度传感器,温度传感器配置为测量传输到狭缝模头320中或从狭缝模头排放的电极浆料的温度。
当通过温度传感器测量的电极浆料的温度在20℃至25℃的范围之外时,可使用温度控制器337控制流体的温度。
由于以上结构,当储存在浆料槽310中的电极浆料S传输至狭缝模头320时,根据本发明的涂布电极浆料的装置300可保持电极浆料S的温度恒定。
因此,根据本发明的涂布电极浆料的装置300可将电极浆料S均匀地施加至集流体C,使得可降低电极制造中的缺陷率。
[第四实施方式]
根据本发明第四实施方式,提供了一种使用所述涂布电极浆料的装置涂布电极浆料的方法。
涂布电极浆料的方法
根据本发明,提供了一种使用所述涂布电极浆料的装置涂布电极浆料的方法。在一具体示例中,根据本发明的涂布电极浆料的方法包括以下步骤:通过狭缝模头将电极浆料排放至沿涂布方向MD移动的集流体并将电极浆料施加至集流体;以及干燥施加至集流体的电极浆料。
在这种情况下,在施加电极浆料的步骤中,当施加至集流体的电极浆料以宽度方向TD为基准分为中央部分以及中央部分两侧的外周部分时,中央部分与外周部分之间的厚度差可小于或等于5%。这意味着,当储存在浆料槽中的电极浆料S传输至狭缝模头时,电极浆料S的温度保持恒定。
在一具体示例中,施加电极浆料的步骤包括通过浆料传输管将储存在浆料槽中的电极浆料传输至狭缝模头的步骤,并且在传输电极浆料的步骤中,电极浆料的温度可控制在20℃至30℃的范围内,特别是,控制在21℃至28℃、23℃至27℃、或24℃至26℃的范围内。
例如,电极浆料的温度可控制在25℃的平均温度。温度控制器337可控制流体的温度,从而控制要在第一管331中传输的电极浆料S的温度。特别是,当电极浆料S的温度过高时,施加至集流体C的电极浆料S可被密集地施加在中央部分,而当电极浆料S的温度过低时,施加至集流体C的电极浆料S可被密集地施加到两侧。因此,电极浆料的温度可控制在20℃至30℃的范围内。
根据本发明的涂布电极浆料的方法使用上述涂布电极浆料的装置,当储存在浆料槽中的电极浆料传输至狭缝模头时,电极浆料的温度可保持恒定。
因此,根据本发明的涂布电极浆料的方法可将电极浆料S均匀地施加至集流体C,使得可降低电极制造中的缺陷率。
如上所述,已参照附图和实施方式更详细地描述了本发明。因此,本文中描述的或附图中示出的配置仅是本发明的一个实施方式,并不代表本发明的所有技术精神,从而应理解的是,在提交本申请时,可存在能够替换各实施方式和配置的各种等同和修改。
[参考标记说明]
S:电极浆料
C:集流体
100、200和300:涂布电极浆料的装置
110、210和310:浆料槽
120、220和320:狭缝模头
130、230和330:浆料传输管
131、231和331:第一管
132、232和332:第二管
133、233和333:真空空间
234:绝缘构件
335:第三管
336:流体供应部
337:温度控制器
140、240和340:涂布辊
150、250和350:干燥室
160、260和360:供给泵。

Claims (11)

1.一种涂布电极浆料的装置,包括:
浆料槽,所述浆料槽配置为储存电极浆料;
狭缝模头,所述狭缝模头配置为将储存在所述浆料槽中的电极浆料排放至集流体;以及
浆料传输管,所述浆料传输管配置为将储存在所述浆料槽中的电极浆料传输至所述狭缝模头,
其中所述浆料传输管具有这样的结构,所述结构包括:
第一管,所述第一管与所述浆料槽和所述狭缝模头流体地连接;和
第二管,所述第二管设置为与所述第一管的外壁分开预定间隔并且在所述第一管与所述第二管之间形成真空空间。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述浆料传输管进一步包括围绕所述第一管的外周表面的绝缘构件。
3.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述浆料传输管包括位于所述第一管与所述第二管之间并且围绕所述第一管的第三管,并且所述浆料传输管具有在所述第一管与所述第三管之间引入流体的结构。
4.根据权利要求3所述的装置,进一步包括:
流体供应部,所述流体供应部与所述第三管流体地连接并且配置为在所述第一管与所述第三管之间供应流体;和
温度控制器,所述温度控制器配置为控制被供应在所述第一管与所述第三管之间的流体的温度。
5.根据权利要求3所述的装置,其中所述温度控制器将引入到所述第一管与所述第三管之间的流体的温度控制在20℃至30℃的范围内。
6.根据权利要求3所述的装置,其中所述狭缝模头进一步包括温度传感器,所述温度传感器配置为测量传输到所述狭缝模头中或从所述狭缝模头排放的电极浆料的温度。
7.根据权利要求1所述的装置,其中所述第二管具有在所述第二管的一侧形成有能够打开/关闭的空气出入口的结构。
8.根据权利要求1所述的装置,进一步包括:
涂布辊,所述涂布辊配置为支撑并传输所述集流体;和
干燥室,所述干燥室配置为干燥施加至所述集流体的电极浆料。
9.根据权利要求1所述的装置,其中所述浆料传输管进一步包括供给泵,所述供给泵配置为将储存在所述浆料槽中的电极浆料供应至所述狭缝模头。
10.一种使用根据权利要求1所述的涂布电极浆料的装置涂布电极浆料的方法,所述方法包括以下步骤:
通过所述狭缝模头将电极浆料排放至沿涂布方向(MD)移动的集流体并将电极浆料施加至所述集流体;以及
干燥施加至所述集流体的电极浆料,
其中在施加电极浆料的步骤中,当施加至所述集流体的电极浆料以宽度方向(TD)为基准分为中央部分以及所述中央部分两侧的外周部分时,所述中央部分与所述外周部分之间的厚度差小于或等于5%。
11.根据权利要求10所述的方法,其中:
施加电极浆料的步骤包括通过所述浆料传输管将储存在所述浆料槽中的电极浆料传输至所述狭缝模头的步骤,并且
在将电极浆料传输至所述狭缝模头的步骤中,电极浆料的温度被控制在20℃至30℃的范围内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000028080A (ja) 1998-07-13 2000-01-25 Bushu Kogyo Kk 流体保温輸送管
KR101211776B1 (ko) * 2006-03-09 2012-12-12 삼성에스디아이 주식회사 슬러리 공급 장치 및 그 장치를 가지는 슬러리 도포 장비
JP5644856B2 (ja) 2010-05-18 2014-12-24 日産自動車株式会社 塗布装置
KR20130123483A (ko) * 2012-05-03 2013-11-13 에스케이이노베이션 주식회사 슬러리 공급장치
JP2015020089A (ja) 2013-07-16 2015-02-02 株式会社豊田自動織機 塗工装置及び塗工ヘッド
JP2016059907A (ja) 2014-09-22 2016-04-25 株式会社豊田自動織機 塗工装置
JP2016149219A (ja) * 2015-02-10 2016-08-18 エリーパワー株式会社 スラリーの塗工システム
JP6709505B2 (ja) * 2016-09-07 2020-06-17 トヨタ自動車株式会社 電極ペーストの塗工装置
KR102326082B1 (ko) 2017-06-28 2021-11-12 주식회사 엘지에너지솔루션 슬러리 도포 장치
KR102636808B1 (ko) * 2019-11-11 2024-02-15 주식회사 엘지에너지솔루션 압력 조절 부재를 포함하는 전극 슬러리 코팅 장치 및 방법
IT202000004708A1 (it) 2020-03-05 2021-09-05 Ali Group Srl Carpigiani Macchina per la realizzazione di prodotti liquidi o semiliquidi.

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